如图K31－9甲所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R₁＝4 Ω，R₂＝6 Ω，R₃＝3 Ω.

(1)若在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少？

(2)若在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？

(3)图甲中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图甲可等效为图乙，其等效电动势E′等于C、D间未接入用电器时C、D间的电压；若用导线直接将C、D两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流，则等效电源的内电阻r′是多少？

(4)若在C、D间连一个“6 V,3 W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是多少？

图K31－9

（10分）某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6.0 kΩ；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计．(硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件)

①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．

②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.

(ⅰ)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1＝???????? V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数)．

(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix－Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix－Ux图线．

(ⅲ)由Ix－Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成????????? (填“线性”或 “非线性”)关系．

（10分）某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V₁量程选用3 V，内阻为6.0 kΩ；电压表V₂量程选用15 V，内阻约为30 kΩ；R₀为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计．(硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件)

①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．
②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂.
(ⅰ)某次测量时，电压表V₁示数如图丙，则U₁＝        V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数)．
(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U₁、U₂数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U_x和通过的反向电流I_x(表中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立I_x－U_x坐标系，标出了与表中前5组U_x、I_x数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出I_x－U_x图线．

发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用．图甲是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，带“－”号的一端接低电势．某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示：

①实验室提供的器材如下：

A．电压表(量程0-3V，内阻约10kΩ)     B．电压表(量程0-15V，内阻约25 kΩ)

C．电流表(量程0-50mA，内阻约50Ω)    D．电流表(量程0-0.6A，内阻约1Ω)

E．滑动变阻器(阻值范围0-10Ω，允许最大电流3A)

F．电源(电动势4V，内阻不计)           G．开关，导线

该同学做实验时，电压表选用的是       ，电流表选用的是     （填选项字母）

②请在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整．

   甲

           乙

③根据表中数据，在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线．

丙

由图线得出二极管的阻值随电压的增大而          （填“不变”、“增大”或“减小”）

④若此发光二极管的最佳工作电流为10mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=      Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态 (结果保留三位有效数字) ．